Эффективная флокуляция, точное удаление мутности: технические прорывы PAC в области очистки промышленных сточных вод.
2025-08-13
1. Предпосылки технологического прорыва: Решение проблемы «трех высоких показателей» в очистке промышленных сточных вод на Северо-Востоке
Доля тяжелой промышленности в Северо-Восточном регионе превышает 60%, и его сточные воды обычно характеризуются высокой мутностью (SS>1000 мг/л), высоким ХПК (>500 мг/л) и высокой цветностью (>500 градусов). Традиционные коагулянты (такие как сульфат алюминия и хлорид железа) имеют такие недостатки, как большая дозировка (>500 мг/л), вторичное загрязнение остаточными ионами металлов и неэффективность при низких температурах.
Цзилиньский PAC (полиоксихлорид алюминия) с помощью технологии регулирования молекулярной структуры и совмещения с каталитическим окислением достиг трех главный прорывов:
1. Высокоэффективная коагуляция: Степень полимеризации алюминиевых солей повышена до 8-12, что в 3 раза увеличивает плотность заряда по сравнению с традиционным PAC (степень полимеризации 3-5) и значительно усиливает способность адсорбции и мостикообразования;
2. Точное удаление мутности: Введение двуметаллического катализатора Fe³⁺/Mn²⁺, который генерирует гидроксильные радикалы (·OH) через Фентон-подобную реакцию, одновременно разрушая стабильность коллоидов и структуру органических веществ;
3. Адаптация к низким температурам: Добавление органических полимерных коагулянтов (таких как полиакриламид) позволяет сохранять более 85% эффективности коагуляции при температуре 0-5°C, преодолевая ограничения зимней обработки на Северо-Востоке.
2. Технологический принцип: Синергетический механизм перехода от «физической адсорбции» к «химическому разложению»
Инновация Цзилиньского PAC заключается в построении трехступенчатой реакционной системы «коагуляция-окисление-адсорбция» :
Первичная реакция (коагуляция): Гидролиз PAC генерирует коллоид Al(OH)₃, который посредством электронейтрализации вызывает дестабилизацию и агрегацию взвешенных частиц в сточных водах;
Вторичная реакция (каталитическое окисление): Fe³⁺/Mn²⁺ катализируют разложение H₂O₂ с образованием ·OH, которые окисляют и разлагают крупные органические молекулы (такие как красители, масла) на мелкие молекулы, способные к коагуляции;
Третичная реакция (адсорбция): Сетчатая структура полиалюминия обволакивает продукты окисления, формируя плотные хлопья с плотностью >1,2 г/см³, что повышает скорость осаждения на 50%.
Данные поддержки:
В эксперименте по очистке сточных вод в одном из химических парков Цзилиня Цзилиньский PAC по сравнению с традиционным PAC:
Эффективность удаления мутности повысилась с 82% до 96%;
Эффективность удаления ХПК увеличилась с 45% до 68%;
Концентрация остаточных ионов алюминия снизилась с 2,1 мг/л до 0,3 мг/л (соответствует стандарту первого класса «Комплексный стандарт на сброс сточных вод» GB 8978-1996).
3. Области применения: Охват шести ключевых промышленных секторов Северо-Востока
Нефтехимическая промышленность: Обработка нефтесодержащих сточных вод (взвешенные вещества <30 мг/л, масла <5 мг/л);
Металлургическая промышленность: Удаление окалины из прокатных сточных вод (взвешенные вещества <50 мг/л);
Машиностроение: Очистка сточных вод от смазывающе-охлаждающих жидкостей (ХПК <100 мг/л, эффективность удаления >80%);
Фармацевтическая промышленность: Разложение трудноразлагаемых органических веществ в антибиотических сточных водах (цветность <50 градусов);
Пищевая промышленность: Удаление белка из крахмальных сточных вод (аммонийный азот <15 мг/л);
Энергетическая промышленность: Обработка сточных вод от систем оборотного водоснабжения (кальциевая жесткость <200 мг/л).
Типичные примеры:
Компания Цзилиньская нефтехимическая: Замена комбинированной технологии «PAC+PAM» на Цзилиньский PAC позволила сократить годовые затраты на реагенты на 1,2 миллиона юаней и уменьшить объем образующегося шлама на 35%;
Литейный завод FAW в Чанчуне: Благодаря использованию специального низкотемпературного PAC обеспечена стабильная работа системы очистки сточных вод в зимний период и снижена частота отказов оборудования на 60%.
4. Технико-экономическая эффективность: Преимущество в стоимости полного жизненного цикла
| Показатель | Цзилиньский PAC | Традиционный PAC | Сульфат алюминия |
| Дозировка | 80-120 мг/л | 150-200 мг/л | 300-500 мг/л |
| Стоимость обработки | 0,45 юаней/тонну воды | 0,62 юаней/тонну воды | 0,88 юаней/тонну воды |
| Объем шлама | 0,3 кг/тонну воды | 0,5 кг/тонну воды | 0,8 кг/тонну воды |
| Коррозия оборудования | Слабокислая (pH4-5) | Сильнокислая (pH2-3) | Сильнокислая (pH1-2) |
Вывод: Цзилиньский PAC позволяет снизить комплексную стоимость очистки промышленных сточных вод на 30%-50%, одновременно увеличивая срок службы оборудования на 2-3 года.
5. Перспективы будущего: От «конечной обработки» к «ресурсному использованию»
Технологическая команда Цзилиньского PAC разрабатывает совмещенную технологию «коагуляция-мембранное разделение», которая посредством предварительной обработки PAC снижает риск загрязнения мембран и реализует:
Повторное использование сточных вод: Возврат очищенных сточных вод для использования в процессах охлаждения, промывки и других операциях, экономия воды >70%;
Рециклинг ресурсов: Извлечение промышленных солей, таких как хлорид натрия и сульфат натрия, из высокосолевых сточных вод с чистотой свыше 98%;
Сокращение выбросов углерода: Снижение энергопотребления на обработку тонны сточных вод с 1,2 кВт·ч до 0,8 кВт·ч, годовое сокращение выбросов углерода эквивалентно посадке 12 тысяч деревьев.
Заключение
Цзилиньский PAC с ядром «высокая эффективность, точность, низкий углерод» заново определяет технологические стандарты очистки промышленных сточных вод. Его успех обусловлен не только инновациями материалов на молекулярном уровне, но и глубоким пониманием промышленной экологии Северо-Востока — от чистых источников Чанбайшань до изумрудных вод Сунгари Цзилиньский PAC пишет зеленую революцию «посредством воды».
